Question

8．我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制出的某型號(hào)潛水艇，其體積為5×10³m³，當(dāng)它潛入到水下200m處執(zhí)行任務(wù)時(shí)（海水密度近似取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg） 回答下列問(wèn)題：
（1）此時(shí)潛水艇所受浮力多大？
（2）潛艇上有一個(gè)面積為300cm²的觀測(cè)孔所受海水的壓強(qiáng)多大？該觀測(cè)孔所受的海水壓力又是多大？
（3）在潛水艇上升且未露出水面的過(guò)程中浮力不變，壓強(qiáng)變小．（填“變大”“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）潛水艇完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)海水的體積等于物體體積，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排就可以計(jì)算出它受到的浮力．
（2）知道潛水艇下潛的深度，根據(jù)P=ρgh可以求出海水對(duì)潛水艇觀測(cè)孔的壓強(qiáng)，由公式F=pS可以求出海水對(duì)觀測(cè)孔的壓力；
（3）根據(jù)公式F_浮=ρ_液gV_排判斷浮力大小的變化；根據(jù)p=ρ_液gh判斷液體壓強(qiáng)大小的變化

解答 解：
（1）潛水艇排開(kāi)海水的體積：
V_排=V=5×10³m³，
潛水艇受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10³m³=5×10⁷N；
（2）海水對(duì)觀測(cè)孔的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×200m=2×10⁶Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得海水對(duì)該觀測(cè)孔的壓力：
F=pS=2×10⁶Pa×300×10^-4m²=6×10⁴N；
（3）在潛水艇上升且未露出水面的過(guò)程中，
因?yàn)镕_浮=ρ_水gV_排，排開(kāi)水的體積V_排不變，
所以潛水艇所受浮力不變；
因?yàn)閜=ρ_水gh，所處深度h變小，
所以潛水艇受到水的壓強(qiáng)變�。�
故答案為：
（1）此時(shí)潛水艇所受浮力為5×10⁷N；
（2）潛艇上有一個(gè)面積為300cm²的觀測(cè)孔所受海水的壓強(qiáng)為2×10⁶Pa；該觀測(cè)孔所受的海水壓力是6×10⁴N；
（3）不變；變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題是一道浮力和壓強(qiáng)的綜合計(jì)算題，典型題目，難度不大，要求熟練應(yīng)用浮力公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)公式的變形公式，易錯(cuò)點(diǎn)在第三問(wèn)，注意：在同一種液體中，分析物體受液體的壓強(qiáng)和受浮力的變化，找出深度和排開(kāi)液體的體積的變化情況是關(guān)鍵．